JPH0516271B2 - - Google Patents

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JPH0516271B2
JPH0516271B2 JP60183020A JP18302085A JPH0516271B2 JP H0516271 B2 JPH0516271 B2 JP H0516271B2 JP 60183020 A JP60183020 A JP 60183020A JP 18302085 A JP18302085 A JP 18302085A JP H0516271 B2 JPH0516271 B2 JP H0516271B2
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JP
Japan
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transistor
voltage
current
time
capacitor
Prior art date
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JP60183020A
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English (en)
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JPS6244076A (ja
Inventor
Susumu Inoe
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SHIHEN TETSUKU KK
Original Assignee
SHIHEN TETSUKU KK
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Application filed by SHIHEN TETSUKU KK filed Critical SHIHEN TETSUKU KK
Priority to JP60183020A priority Critical patent/JPS6244076A/ja
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Publication of JPH0516271B2 publication Critical patent/JPH0516271B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は変圧器、共振用コンデンサ、トランジ
スタ、可飽和インダクタ及び起動回路を主体とし
て構成される一石式共振型の自励インバータ装置
に関し、簡単な回路構成によりインバータの損失
を減少させ、効率の良いインバータ装置を提供す
ることを目的とするものである。
従来の一石式共振型インバータ装置の回路構成
は第1図に示すようなものである。同図におい
て、変圧器Tは一次、二次、三次各巻線11,1
2,13を有し、一次巻線11はコンデンサ10
と並列に接続され、この並列回路はトランジスタ
7とダイオード9を順次直列に経て直流電源1に
接続される。トランジスタ7のベースはダイオー
ド5とコンデンサ3との並列回路、抵抗2及び三
次巻線13を直列に経て電源1の負側へ接続さ
れ、このダイオード5とコンデンサ3の並列回路
と抵抗2との接合点と電源1の負側との間をバイ
パスして可飽和インダクタ4が接続される。トラ
ンジスタ7のベースは起動抵抗6を経て電源1の
正側へ接続され、またトランジスタ7のコレクタ
回路とダイオード9との直列回路と並列に逆電流
バイパス用ダイオード8が接続される。二次巻線
12は本装置の交流出力端子へ接続される。
上記装置の作動を説明するための第2図に示す
時間曲線図において、曲線Aはトランジスタ7の
コレクタ−エミツタ電圧Vce、曲線Bは三次巻線
13の電圧Vt3、曲線Cは抵抗2の電流Ir2、曲線
Dは可飽和インダクタ4の電流Il4、曲線Eはトラ
ンジスタ7のベース電流Ib、曲線Fはトランジス
タ7のコレクタ電流Icを夫々表わす。時間t0にお
いて電源が確立すると、抵抗6を通じてトランジ
スタ7へ起動電流が供給され、それによりトラン
ジスタ7のコレクタ−エミツタ間電圧が減小し、
電源1の電圧が変圧器Tの一次巻線11に印加さ
れる。それと同時に三次巻線13にも同相の電圧
が誘起され、抵抗2及びコンデンサ3とダイオー
ド5の並列回路を経てトランジスタ7のベースへ
正帰還される。こうしてトランジスタ7は瞬時に
オンとなる。
一次巻線11に電源電圧が印加されると、その
励磁電流は時間と共に直線的に増大する。この電
流はトランジスタ7のコレクタ電流となり、それ
は曲線Fに示される。他方三次巻線13の回路に
おいてダイオード5、トランジスタ7のベース−
エミツタ間及びダイオード9の各順方向電圧の和
が可飽和インダクタ4に印加され、その磁束密度
は時間と共に増大する。この磁束密度が飽和に達
するまではインダクタ4は高インピーダンスを呈
するため抵抗2を経て流れる電流は殆んどすべて
トランジスタ7のベース電流となり、このトラン
ジスタはオン状態を保持する。
時間t1においてインダクタ4の磁束密度が飽和
に達すると、そのインピーダンスは急峻に低下し
てトランジスタ7のベース回路を含む直列回路は
短絡されるので、このベース回路にはコンデンサ
3の充電電圧が逆印加され、従つてベース電流の
引抜きが生じ、トランジスタ7は急峻にオフとな
る。すると一次巻線11のインダクタンスとコン
デンサ10はトランジスタ7のオン期間中蓄えら
れたエネルギーにより自由振動を開始し、三次巻
線13には曲線Bの時間t1〜t2に見るように一次
巻線11と同相の電圧が誘起される。
そこで時間t2を僅かに経過すると、曲線Bの電
圧が僅かに正になりトランジスタ7のベース回路
に通電すると同時に、そのコレクタ−エミツタ電
圧も曲線Aに見るように未だ充分正であるので、
ここでトランジスタ7は急にオンとなりそのコレ
クタ電流は曲線Fに見るように急峻に上昇する。
この電流はコンデンサ10を電源1の電圧近くま
で充電して再びゼロに復帰するが、このとき一次
巻線11の電流は未だ負値即ち第1図で下から上
へ向う方向であるから、この電流がコンデンサ1
0を更に充電し続け、その電圧は次第に上昇す
る。この電圧が電源1の電圧に達すると、トラン
ジスタ7のコレクタ回路は電圧を失うのでそれは
オフとなる。そこでコンデンサ10の電圧は更に
上昇を続けようとするが、それが電源1の電圧を
僅かに超過するとダイオード8が通電を始めるの
で、それ以後はコンデンサ10の電圧は一定に保
持され、一次巻線11の上記電流はこの電圧に比
例する割合で減小し続ける。この状態は第2図に
おいて時間t3以後に示される。その後時間t4でト
ランジスタ7のコレクタ電流が始まり、時間t5で
それが終了し、更にその後時間t6〜t7で前記した
時間t2〜t3と同じ現象が起つてトランジスタ7の
コレクタ電流は急峻に上昇して再降下する。以後
同様のことを繰返し、従つて自励発振が行われ
る。一次巻線11と同じ波形の電圧が二次巻線1
2の出力端子に発生する。
上記従来装置の欠点はトランジスタ7がオンに
なるときのスイツチング損失が大きく、そのため
インバータの効率を悪化させることである。それ
は第2図の曲線Fにおいて時間t2〜t3又はt6〜t7
に見られるように一次巻線11の電圧即ちコンデ
ンサ10の電圧がゼロ付近のときトランジスタ7
がオンするため、コンデンサ10への充電電流が
トランジスタ7へ流れるためである。
本発明は上記従来装置の欠点を改善するもので
あり、その1実施例は第3図に示される。この第
3図示の構成は前記の第1図示と比べて大部分同
じであるが、重要な相違点は抵抗2をインダクタ
14に置き換えた点である。この置換に伴つて装
置の作動に顕著な相違が現われる。第3図示装置
の作動を説明するための第4図において、曲線A
〜Fは夫々第2図におけると同じ個所の電圧又は
電流を表わす。
時間t0において電源を入れると抵抗6を通じて
トランジスタ7へ起動電流が供給され、それによ
りこのトランジスタはオンとなり、それを通じて
コンデンサ10は瞬時に電源1の電圧近くにまで
充電され、同時に変圧器Tの一次巻線11も同じ
電圧を印加され、また三次巻線13にも同相の比
例する電圧が与えられる。この電圧により三次巻
線13の回路の電流はインダクタ14の存在のた
め曲線Cに見るように直線的に増大し、この電流
は可飽和インダクタ4が未だ飽和していないため
大部分トランジスタ7のベース回路の方へ流れて
そのオン状態を自己保持すると同時に、コンデン
サ3は比較的早くダイオード5の順方向電圧にま
で充電される。また一次巻線11の励磁電流はコ
ンデンサ10の電圧に比例する割合で直線的に増
大し、それは曲線Fにトランジスタ7のコレクタ
電流として示される。
時間t1において、可飽和インダクタ4が飽和す
るとそのインピーダンスは急峻に低下してそれと
並列の回路を短絡するので、トランジスタ7はオ
フとなり、この時点からコンデンサ10と一次巻
線11は自由振動を開始し、その電圧波形は曲線
Bの時間t1以後と同形である。この三次巻線13
の電圧Vt3によつてインダクタ14に流れる電流
I14は曲線Cに見るように電圧Vt3の波形より略90゜
遅れた波形のものであり、即ち時間t2において電
圧Vt3が負からゼロに達するとき未だ負の最大値
付近である。上記第2図ではこの時間t2で曲線A
に見るように電圧Vceが充分大きい値のときに曲
線Eに見るようにベース電流Ibが流れ始めるの
で、曲線Eに見るようにトランジスタ7に突発電
流が流れるが、第4図では時間t2〜t3の間曲線A
に見るように電圧Vceは正値であるがその間曲線
C,Dに見るように電流I14もIl4も負の最大値付
近にあつて曲線Eに見るようにベース電流がゼロ
であるからトランジスタ7はオフ状態を続ける。
なお時間t1〜t2の途中で曲線Cに見るように電流
I14が或る時間ゼロ値付近を続けるのは可飽和イ
ンダクタ14が正の飽和を終え不飽和状態を経て
負の飽和に移るまでの期間を表わす。
時間t2の後一次巻線11からコンデンサ10へ
入るその充電電流は減小しながらも続くので曲線
Bに見るように一次巻線11の電圧は上昇する
が、時間t3においてその電圧値は電源1の電圧を
超過し、それが僅かに超過するとダイオード8が
通電を始め、その後は一次巻線11の電流は電源
1を逆に通り、ダイオード8を経て流れる。
時間t4において一次巻線11の電流はゼロを経
て反転し、コンデンサ10は放電を始める。する
と電源1への逆電流は消失し、その後少時間でト
ランジスタ7のコレクタ回路に正方向の電圧が掛
かり始める。他方それと殆んど同時に、一次巻線
11の電流と略同相のインダクタ14の電流I14
も負から正へ変わり、且つその直前可飽和インダ
クタ4は不飽和状態に入つているので、正の電流
I14は短時間後にトランジスタ7のベース回路に
流れる。従つてここでトランジスタ7は通電を開
始し、このとき上記のようにコレクタ回路の電圧
が極めて低いのでその電流は微小である。その後
一次巻線11は電源1の一定電圧を受けて、曲線
Fに見るように一定の傾斜で増大する。
時間t5において、可飽和インダクタ4は曲線D
に見るように正の飽和状態に入るので、トランジ
スタ7のベース回路は短絡されて電流を失い、オ
フ状態となり、コレクタ電流は急に消失する。こ
のときの状態は時間t1におけると同じであり、以
下同様のことを繰返す。即ち時間t6〜t7において
再び同じ通電が起り、電源1から振動回路にエネ
ルギーが供給される。二次巻線12には曲線Bと
同形の電圧が発生し、これはその端子において出
力電圧となる。なお、この出力は交流であるが、
二次巻線12に整流平滑回路を接続して直流出力
を得ることもできる。
第3図示実施例ではコンデンサ10を一次巻線
11と並列に接続したが、変型としてその位置を
変えてダイオード8と並列の位置に置くこともで
きる。即ちその何れの場合でも等価回路で考える
と、電源は高周波的に低インピーダンスであるか
ら、トランジスタ7がオフ時の共振回路は両者全
く同一になるからである。唯この変型回路では巻
線11とコンデンサ10との共振回路に電源1が
含まれるため電源のインピーダンスの影響を受け
易いというだけである。
上記のように第3図示の装置ではトランジスタ
7がオンとなるときのスイツチング損失が第1図
示の装置に比べて大幅に減少され、従つて一般に
スイツチング損失及び発生ノイズが少ないと言わ
れている共振型の特徴を十分に発揮することがで
きる。以上要するに本発明によれば、少ない部品
点数で、スイツチング損失が少なく、しかも妨害
雑音の少ない信頼性の高い一石式共振型インバー
タ装置を構成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の装置の回路図、第2図はその作
動説明図、第3図は本発明による装置の回路図、
第4図はその作動説明図である。 1:直流電源、2:抵抗、4:可飽和インダク
タ、7:トランジスタ、8:逆電流バイパス用ダ
イオード、10:コンデンサ、11:一次巻線、
12:二次巻線、13:三次巻線、14:直列イ
ンダクタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 直流電源に変圧器Tの一次巻線とトランジス
    タに直列にして接続し、これら両者の何れか一方
    に並列関係にコンデンサを接続し、上記トランジ
    スタと並列関係に逆電流バイパス用ダイオードを
    接続し、上記トランジスタのベースにコンデンサ
    とダイオードからなる並列回路を接続し、該並列
    回路に可飽和インダクタを直列に接続し、この可
    飽和インダクタの他端を前記トランジスタのエミ
    ツタに接続し、前記可飽和インダクタに並列にイ
    ンダクタと変圧器Tの三次巻線の直列回路を接続
    し、さらに前記直流電源と前記トランジスタのベ
    ースとを抵抗で接続して変圧器Tの二次巻線に交
    流出力を得る一石式の共振型自励インバータ装
    置。
JP60183020A 1985-08-22 1985-08-22 共振型自励インバ−タ装置 Granted JPS6244076A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60183020A JPS6244076A (ja) 1985-08-22 1985-08-22 共振型自励インバ−タ装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60183020A JPS6244076A (ja) 1985-08-22 1985-08-22 共振型自励インバ−タ装置

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Publication Number Publication Date
JPS6244076A JPS6244076A (ja) 1987-02-26
JPH0516271B2 true JPH0516271B2 (ja) 1993-03-03

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ID=16128334

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JP60183020A Granted JPS6244076A (ja) 1985-08-22 1985-08-22 共振型自励インバ−タ装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858099A (en) * 1988-12-08 1989-08-15 France/Scott Fetzer Company Resonant inverter

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JPS6244076A (ja) 1987-02-26

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